Tesis por compendio / [ES] El control de ruido ambiental es una preocupación de primera magnitud para las sociedades avanzadas, debido a los problemas derivados que ocasionan en la salud de los ciudadanos. Una de las soluciones más extendidas para el control del ruido en su fase de transmisión en la utilización de pantallas acústicas. La aparición de nuevos materiales formados por redes de dispersores acústicos aislados, denominados cristales de sonido, está revolucionando el campo del apantallamiento acústico, posibilitando el avance tecnológico de esta área. Así, en los últimos años, las pantallas acústicas basadas en cristales de sonido se han posicionado como una alternativa viable a las pantallas acústicas tradicionales, puesto que ofrecen múltiples ventajas frente a las soluciones actuales. En el presente trabajo se muestra primeramente una recopilación de los avances realizados en el campo del apantallamiento acústico mediante esta tipología de pantallas. No obstante, aún existen líneas de investigación abiertas en esta área, que es necesario abordar para conseguir el objetivo de aplicar esta tecnología como atenuadores de sonido en las infraestructuras de transporte. Durante el periodo de formación de la doctoranda, se ha trabajado en algunas de las líneas de investigación activas en este campo del apantallamiento acústico. Una de estas investigaciones condujo al descubrimiento de interferencias entre los efectos de la resonancia y la dispersión múltiple de los cristales de sonido cuando estos efectos se producen en rangos de frecuencia cercanos. También hemos diseñado un nuevo dispositivo de reducción de ruido basado en cristales de sonido, utilizando herramientas de optimización multiobjetivo, que permitan apantallar y reflejar de forma difusa el ruido. El empleo de esta nueva herramienta de diseño identificó la necesidad de realizar un estudio comparativo de los métodos de simulación más utilizados para estimar el rendimiento de los dispositivos basados en cristales de sonido. Por último, hemos realizado un estudio psicoacústico para determinar la percepción de la reducción de molestia que proporcionan las pantallas acústicas basadas en cristales sonido y las barreras tradicionales, determinando si los parámetros objetivos que evalúan su rendimiento coinciden con la respuesta subjetiva de los usuarios. / [CA] El control de soroll ambiental és una preocupació de primera magnitud per a les societats avançades, a causa dels problemes derivats que ocasionen en la salut dels ciutadans. Una de les solucions més esteses per al control del soroll en la seua fase de transmissió en la utilització de pantalles acústiques. L'aparició de nous materials formats per xarxes de dispersors acústics aïllats, denominats cristals de so, està revolucionant el camp de l'apantallament acústic, possibilitant l'avanç tecnològic d'esta àrea. Així, en els últims anys, les pantalles acústiques basades en cristals de so s'han posicionat com una alternativa viable a les pantalles acústiques tradicionals, ja que oferixen múltiples avantatges enfront de les solucions actuals. En el present treball es mostra primerament una recopilació dels avanços realitzats en el camp de l'apantallament acústic per mitjà d'esta tipologia de pantalles. No obstant això, encara hi ha línies d'investigació obertes en esta àrea, que és necessari abordar per a aconseguir l'objectiu d'aplicar esta tecnologia com a atenuadors de so en les infraestructures de transport. Durant el període de formació de la doctoranda, s'ha treballat en algunes de les línies d'investigació actives en este camp de l'apantallament acústic. Una d'estes investigacions va conduir al descobriment d'interferències entre els efectes de la ressonància i la dispersió múltiple dels cristals de so quan estos efectes es produïxen en rangs de freqüència pròxims. També hem dissenyat un nou dispositiu de reducció de soroll basat en cristals de so, utilitzant ferramentes d'optimització multiobjectiu, que permeten apantallar i reflectir de forma difusa el soroll. L'ús d'esta nova ferramenta de disseny va identificar la necessitat de realitzar un estudi comparatiu dels mètodes de simulació més utilitzats per a estimar el rendiment dels dispositius basats en cristals de so. Finalment, hem realitzat un estudi psicoacústic per a determinar la percepció de la reducció de molèstia que proporcionen les pantalles acústiques basades en cristals so i les barreres tradicionals, determinant si els paràmetres objectius que avaluen el seu rendiment coincidixen amb la resposta subjectiva dels usuaris. / [EN] Control of environmental noise is a major concern for advanced societies because of the resulting problems for citizens' health. One of the most widespread solutions for controlling noise in its transmission phase is the use of acoustic screens. The emergence of new materials made up of arrays of isolated acoustic scatterers, called sonic crystals, is revolutionizing the field of acoustic screening. In recent years, acoustic screens based on sonic crystals have positioned themselves as a viable alternative to traditional acoustic screens, as they offer multiple advantages over current traditional solutions. This Doctoral dissertation compiles the advances in the field of acoustic screening using this type of sonic crystals. However, there is still active research in this area which needs to be addressed and studied in order to apply this technology as noise reduction devices in transport infrastructures. Therefore, during the PhD student's training period, we have researched the acoustic phenomena produced by isolated scatterers in order to better understand the physical phenomena behind the lasts designs of this type of screen. One of these researches led to the discovery of interferences between the effects of resonance and multiple scattering of sonic crystals when occurring in nearby frequency ranges. Also we have designed a new noise reduction device based on sonic crystals, using multi-objective optimization tools, which would block and diffuse the noise. This new designing tool identified the need for a comparative study of the most commonly used simulation methods to estimate the performance of devices based on sonic crystals. Finally, we have carried out a psychoacoustic study that determined the perception of the annoyance reduction provided by acoustic screens based on sonic crystals and traditional barriers, determining whether the objective parameters that evaluate their performance match to the subjective response of the users. / Agradezco al Ministerio de Ciencia e Innovación por la ayuda concedida dentro del programa Doctores Industriales. Asimismo, a mi tutor en empresa Dr. Juan José Martín Pino, por posibilitar la realización de esta investigación dentro de la empresa BECSA. Al Departamento de Física Aplicada de la Universitat Politècnica de València, a la Comisión Académica del Programa de Doctorado de Matemáticas y al Centro de Tecnologías Físicas: Acústica, Materiales y Astrofísica. / Peiró Torres, MDP. (2021). Research of the acoustic phenomenon produced by isolated scatterers and its applicability as a noise reducing device in transport infrastructures. Search for an optimised and sustainable design [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164903 / Compendio

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-03T19:45:39Z No. of bitstreams: 1 HIDELGARD PAULINO BARBOSA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2013..pdf: 11966764 bytes, checksum: 077a69b5088eea2f7109e71871f4e57d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:45:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HIDELGARD PAULINO BARBOSA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2013..pdf: 11966764 bytes, checksum: 077a69b5088eea2f7109e71871f4e57d (MD5) Previous issue date: 2013-08 / A voz é o meio de comunicação mais utilizado pelo ser humano. Porém, o sistema fonador humano é suscetível a diversos tipos de patologias que podem prejudicar a produção da voz e, consequentemente, a comunicação. Alguns tipos de exames têm sido utilizados para detectar estas patologias. Porém, eles apresentam desvantagens referentes à acurácia e ao conforto do paciente durante a aplicação, que podem desestimular a busca por tratamento. Por essa razão, técnicas computacionais têm sido empregadas com o intuito de detectar de modo confortável e preciso a presença e o tipo de patologia apresentada pelo sistema fonador. No entanto, os resultados obtidos ainda não possibilitam sua aplicação nas clínicas, principalmente pelo fato de ainda ser considerado um número reduzido de patologias. Visando a contornar esse problema, esta pesquisa propõe uma abordagem fundamentada em um método ainda não utilizado neste contexto: a Predição por Casamento Parcial (Prediction by Partial Matching - PPM), concebida originalmente com fins à compressão de dados. O modelo criado e mantido a partir deste método é alimentado com características acústicas, temporais e estatísticas extraídas dos sinais de voz e permite sua classificação no que se refere à identificação da presença e do tipo de patologia a um baixo custo computacional (velocidade e recursos de armazenamento). Foram obtidos resultados satisfatórios no tocante à presença de patologias. Quanto à discriminação de patologias, os resultados sugerem um potencial do método, embora a sua aplicação ainda necessite de investigações mais aprofundadas / Voice is the most widely used means of communication of mankind. However, speech organs are susceptible to several sort of pathologies, which may harm voice production and, therefore, communication. Several techniques have been used to detect these pathologies. However, they present drawbacks related to accuracy and comfort of patients during the application, which may discourage search for treatment. Thence, computational techniques have been used in order to detect the presence and type of speech pathology comfortably and accurately. But, results are still not good enough for its application in clinics, due to the fact it is considered a small number of distinct pathologies. Aiming to solve this problem, this research proposes using a method not previously employed in classification of vocal tract diseases: Prediction by Partial Matching (PPM), originally conceived for data compression purposes. The PPM model is fed with acoustical, temporal, and statistical features, ali of them extracted from voice signals. This method allowed a satisfactory classification, concerning presence and type of pathology while requiring a low computational cost (speed and storage resources). It were obtained satisfactory results regarding presence of speech pathologies. With regard to pathologies discrimination, the results suggest that this is a highly promising technique, although its application still needs deeper investigations.

[ES] El comportamiento acústico de una sala viene determinado, entre otros factores, por el coeficiente de absorción acústica de las soluciones constructivas de las superficies interiores que lo forman. El coeficiente de absorción se halla a través de ensayos de laboratorio o de las propuestas de la literatura científica. En teatros habitualmente el volumen de la caja de escena es equiparable sino superior al volumen de la sala propiamente dicho, y se comunica con la sala a través de la boca de escena. Para calcular el comportamiento acústico de un teatro no se tiene en cuenta el volumen de la caja de escena, sino que éste se sustituye en el modelo por la superficie de la boca de escena. El coeficiente de absorción de la boca de escena se toma de la literatura científica. Siendo la boca de escena un gran vacío, no es posible encontrar sus valores de absorción en laboratorio. Se desconoce cómo los distintos autores que han propuesto valores para el coeficiente de absorción de la boca de escena han llegado a dichos valores. En el presente trabajo se ha hallado el coeficiente de absorción de la boca de escena de seis teatros de diferentes características y épocas. Para ello, se ha recopilado información gráfica y constructiva de los espacios, se han realizado mediciones acústicas normalizadas con la boca de escena abierta y cerrada, y se han elaborado modelos informáticos tridimensionales que han sido calibrados con las mediciones tomadas "in situ". En una primera fase se ha calibrado el modelo con la boca de escena cerrada y en una segunda se ha repetido el proceso con la boca de escena abierta. El ajuste de los modelos virtuales se ha ejecutado mediante el empleo del método de las superficies de respuesta. Este método ha permitido considerar hasta dos soluciones constructivas con comportamiento acústico desconocido. De esta forma se ha podido deducir el coeficiente de absorción de la boca de escena en cada caso. Finalmente, los coeficientes de la boca de escena hallados en cada teatro se han comparado con los propuestos por diversos autores. Además, se ha evaluado la influencia de la absorción de la boca de escena en cada modelo. Constatando que los valores propuestos en las obras de referencia son adecuados en teatros antiguos, no así en los modernos en los que son válidos sólo en frecuencias medias y altas. / [CA] El comportament acústic d'un espai ve determinat, entre altres factors, pel coeficient d'absorció acústica de les solucions constructives de les superfícies interiors que el formen. El coeficient d'absorció és troba mitjançant assajos de laboratori o de les propostes de la literatura científica. En teatres habitualment el volum de la caixa d'escena és equiparable, sinó superior al volum de la sala, i es comunica amb la sala mitjançant la boca d'escena. Per calcular el comportament acústic d'un teatre no es té en compte el volum de la caixa d'escena, sinó que es substitueix al model per la superfície de la boca d'escena. Com que la boca d'escena és un gran buit, no és possible trobar els seus valors d'absorció al laboratori. Perla qual cosa els seus valors es prenen de la literatura científica Es desconeix com els autors que han proposat valors per al coeficient d'absorció de la boca d'escena han arribat a aquests valors. En aquest treball s'ha trobat el coeficient d'absorció de la boca d'escena de sis teatres de característiques i èpoques diferents. Per fer-ho, s'ha recopilat informació gràfica i constructiva dels espais, s'han realitzat mesures acústics normalitzades amb la boca d'escena oberta i tancada, i s'han elaborat models informàtics tridimensionals que han estat calibrats amb les mesures preses "in situ". En una primera fase el model s'ha calibrat amb la boca d'escena tancada i en una segona s'ha repetit el procés amb la boca d'escena oberta. L'ajust dels models virtuals s'ha executat mitjançant la utilització del mètode de les superfícies de resposta. Aquest mètode ha permès considerar fins a dues solucions constructives amb un comportament acústic desconegut. D'aquesta manera, s'ha pogut deduir el coeficient d'absorció de la boca d'escena en cada cas. Finalment, els coeficients de la boca d'escena trobats a cada teatre s'han comparat amb els proposats per diversos autors. A més, s'ha avaluat la influència de l'absorció de la boca d'escena a cada model. Constatant que els valors proposats a les obres de referència són adequats en teatres antics, no així als moderns en què són vàlids només en freqüències mitjanes i altes. / [EN] The acoustic behavior of a room is determined, among other factors, by the acoustic absorption coefficient of the interior surfaces that make it up. The absorption coefficient is found through laboratory tests or proposals from the scientific literature. In theaters, the volume of the stage house is usually equivalent to the volume of the room itself, if not greater; and it is connected to the room through the proscenium opening. To calculate the acoustic behavior of a theater, the volume of the fly tower is not considered, but instead it is replaced in the model by the surface of the stage opening. Since the proscenium opening is a large recess, it is not possible to find its absorption values in the laboratory; that's why they are taken from the scientific literature. It is not known how the different authors who have proposed values for the absorption coefficient of the stage opening have found these values. In the present work, the absorption coefficient of the proscenium opening of six theaters of different characteristics and periods has been found. For this, graphic and constructive information of the spaces has been compiled, standardized acoustic measurements have been made with the stage opening opened and closed, and three-dimensional computer models that have been calibrated with the on-site measurements have been prepared. In the first phase, the model has been calibrated with the stage opening closed and in the second one the process has been repeated with the stage opening opened. The adjustment of the virtual models has been carried out using the response surface method. This method has allowed to consider up to two constructive solutions with unknown acoustic behavior. This way it has been possible to deduce the absorption coefficient of the stage opening in each case. Finally, the coefficients of the proscenium opening found in each theater have been compared with those proposed by several authors. In addition, the influence of the absorption of the stage opening in each model has been evaluated. Noting that the values proposed in the reference works are adequate in old theaters, but not in modern ones, where they are valid only in medium and high frequencies. / Pérez Aguilar, BN. (2023). Revisión de los valores del espectro de absorción de la caja de escena en teatros, mediante la aplicación del método de superficies de respuesta [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/196753